デジタルマルチメータの静電容量測定機能を拡張
1. 静電容量のオンライン測定
微分積分回路の特性に従って、静電容量の測定は電圧測定に変換できます。
CX/V回路の核となる部分には、シンプルなアクティブRC逆微分積分回路を採用しています。 Wen 発振器は固定周波数の AC 信号 Vr を生成し、CX/V 変換回路を励起して CX に比例する AC 電圧 V0 (V1) を取得します。 2次バンドパスフィルタでフィルタリングして固定周波数外の不純物を除去した後、CXに比例するAC/DC出力電圧Vが得られます。 AC 信号 Vr が CX/V 回路を励磁すると、反転積分器の出力電圧は次のようになります。
つまり、測定された静電容量 CX は出力電圧 C0 に比例し、CX → V 変換が実現されます。静電容量の基本レベルをデジタルマルチメータの 2V レベルと一致させるために、Wen 発振器の発振周波数は 400Hz、実効電圧値は 1V、R1 は 20k Ω、C1 は 0.1 μF に設定されます。R2 は 200 Ω -2k Ω -20k Ω -200k Ω -2M Ω の範囲で変化します。測定された静電容量範囲は 20 μ F ～ 2 μ F ～ 200nF ～ 20nF ～ 2nF です。
2. 小型コンデンサの測定
静電容量を測定するための一般的な 3 桁半のマルチメータの範囲は 2000pF ～ 20 μF ですが、1pF 未満の小さなコンデンサの測定には無力です。容量インピーダンス法によると、高周波信号を使用することで、小型のコンデンサを測定することができます。測定回路図を図 2 に示します。CX は測定された静電容量、Rf は反転端の帰還抵抗です。正弦波信号 Vi の入力周波数が f の場合、CX に現れるインピーダンスとオペアンプのゲインは次のようになります。 A と Rf が一定の場合、正弦波信号の周波数 f は測定された静電容量 CX に反比例します。より小さなコンデンサを測定するには、測定に高周波信号を使用します。-
